全 文 ：大青山自然保护区人为活动空间分布
及其对景观格局的影响*
孙雅辉1 摇 梦摇 莉2 摇 田摇 梠3 摇 李国梁3 摇 李月辉4**摇 孙建新1
( 1北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室, 北京 100083; 2国家林业局调查规划设计院, 北京 100714; 3内蒙古自治
区林业监测规划院, 呼和浩特 010020; 4中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016)
摘摇 要摇 本文基于森林资源清查数据和野外调查资料,应用 GIS 空间分析技术和景观指数方
法,研究了内蒙古地区的大青山自然保护区内西部、中部和东部 3 个分区中 3 种人为活动影
响(居民点、道路、其他影响源)的空间分布、影响贡献率及其对景观格局的影响. 结果表明:
自然保护区中人为活动影响强度在东西部较高、中部较低.在 3 个分区中,西区的景观格局主
要受到其他影响源的作用,使其针叶林、阔叶林、灌木林的景观格局趋于聚集分布;中区的景
观格局主要受到道路的影响,使其阔叶林与灌木林景观斑块聚集程度降低;东区的景观格局
主要受到居民点的影响,使其针叶林与阔叶林破碎度增加,灌木林与草地的景观斑块聚集度
明显增大.
关键词摇 人为活动摇 景观结构摇 景观组成相异性摇 缓冲区摇 大青山自然保护区
文章编号摇 1001-9332(2014)11-3247-08摇 中图分类号摇 Q143. 4摇 文献标识码摇 A
Spatial distribution of human activities and their influences on landscape patterns in Daqing鄄
shan Nature Reserve. SUN Ya鄄hui1, MENG Li2, TIAN L俟3, LI Guo鄄liang3, LI Yue鄄hui4, SUN
Jian鄄xin1 ( 1Ministry of Education Key Laboratory for Silviculture and Conservation, Beijing Forestry
University, Beijing 100083, China; 2Survey and Planning Institute of State Forestry Administration,
Beijing 100714, China; 3 Inner Mongolia Institute of Forest Monitoring and Planning, Huhhot
010020, China; 4 Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016,
China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(11): 3247-3254.
Abstract: Based on forest inventory data and field survey information, and by using GIS spatial
analysis technique and landscape indices, this paper studied the spatial distribution of three catego鄄
ries of human activities (settlement, roads, and other sources of disturbances) and their impacts on
landscape patterns in three sub鄄divided regions, i. e. , the west, central and east regions of the
Daqingshan Nature Reserve in Inner Mongolia. Results showed that the impacts of human activities
were stronger in the east and west regions and weaker in the central region. Among the three sub鄄
divided regions, the landscape pattern in the west region was predominantly affected by other
sources of disturbances, making the landscape patterns of coniferous forests, broadleaf forests and
shrubs tended to be of aggregated distribution; the central region was mainly affected by roads, re鄄
sulting in reduced landscape patch aggregation of broadleaf forests and shrubs; the east region was
mostly affected by settlement, resulting in increased fragmentation of coniferous forests and broad鄄
leaf forests and apparent increases in landscape patch aggregation of shrubs and grasslands.
Key words: human activity; landscape structure; landscape composition dissimilarities; buffer;
Daqingshan Nature Reserve.
*北京市教育委员会科学研究与科研基地建设项目和国家林业局林
业公益性行业科研专项(200804001)资助.
**通讯作者. E鄄mail: liyh@ iae. ac. cn
2014鄄02鄄25 收稿,2014鄄07鄄09 接受.
摇 摇 人为活动对景观格局的影响是景观生态学重要
的研究内容之一,始终受到关注[1-3],并涉及多种类
型的景观[4] .在大多数自然保护区中,由于历史原
因,存在一定程度的人为活动[5-6],保护区成立后景
观受到严格的保护管理[7],具有了不同于其他景观
的特点[8],同时,自然保护区在制定管理和维护政
策时需要考虑人为活动的影响[9-10];因此,自然保护
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 11 月摇 第 25 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2014, 25(11): 3247-3254
区的人为活动对景观格局的影响研究倍受关
注[11-12] .研究表明,在自然保护区中,对人为活动的
掌握与管理,直接决定了生态过程的发展方向,景观
结构和组成的定量化研究成为人为活动研究的关键
内容[13] .在我国,对卧龙自然保护区和糯扎渡自然
保护区的研究工作最具代表性[7-8],探讨了人为活
动对保护区景观结构的影响,在区分人为活动和自
然地形两种影响因素的情况下分析了人为影响源影
响下的景观特点,但目前对人为活动影响分异特征
及与自然环境关系的定量分析研究还很少[14-15],特
别是对于面积大、具有自然条件分异的大型自然保
护区的研究尤为缺乏[16-18] .
内蒙古大青山自然保护区生态系统具有典型
性、多样性和脆弱性特征,并且在更大尺度上,与周
边保护区、黄河中上游天然林保护工程及大青山南
北生态环境建设等形成一个立体的、全方位的生态
环境保护体系,共同担负着保护土默川平原、华北平
原,维持华北地区农牧业可持续发展的天然绿色屏
障的重任,在保护区域生态安全方面具有重要的生
态意义[19] .同时,内蒙古自治区政府于 2012 年提出
将内蒙古自治区“建成我国北方重要的生态安全屏
障冶的发展思路[20],大青山自然保护区即为该屏障
中重点建设的保护对象之一,体现了该区的重要生
态战略意义.历史上的大青山曾经植被茂盛,但由于
缺乏有效监管,自然资源的滥用使森林植被受到严
重破坏. 20 世纪 90 年代后,通过大规模的生态治理
工程,大青山的自然面貌得到恢复,但历史遗留的部
分人为活动依旧存在,为了行之有效地控制、正确引
导这些人为活动[21],需要深入了解这些人为活动的
特征,因此,研究大青山自然保护区的人为活动影响
具有重要的实践意义.
本文利用森林资源清查等数据,研究内蒙古大
青山自然保护区内西、中、东 3 个区域人为活动的空
间格局特征、不同人为活动空间格局对景观影响的
贡献率及对景观结构的影响,探讨了大青山保护区
人为活动对景观的影响范围和强度、大青山保护区
的 3 个分区中人为活动的特点以及对景观结构影响
的异同,旨在丰富大型自然保护区人为活动影响研
究案例,为内蒙古大青山的生态保护和管理提供客
观、科学的参考依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
内蒙古大青山自然保护区(40毅34忆—41毅14忆 N,
109毅47忆—112毅17忆 E)位于内蒙古自治区中西部包头
市、呼和浩特市至乌兰察布市卓资县一线以北的阴
山山地,该区属大陆性半干旱季风气候,年均气温
6. 9 益,年降水量 350 ~ 450 mm,年蒸发量 1800 ~
2300 mm.保护区总面积 388577 hm2,在构造体系上
为阴山纬向复杂构造带,中间沟壑纵横,多为南北走
向,垂直山脉走向的沟谷深切狭窄,海拔 1100 ~
2300 m.大青山历史上曾经历战乱、砍伐等严重破
坏,至解放前山地林木已残存无几. 解放后,通过大
力度封山育林使植被有所恢复[21],2009 年被确定
为国家级自然保护区,保护区内乔木主要包括油松
(Pinus tabuliformis )、落叶松(Larix gmelinii)天然针
叶林,白桦(Betula platyphlla)、杨树(Populus davidi鄄
ana)天然次生阔叶林,森林下部主要建群种有灌丛
虎榛子(Qstryopsis davidiana)、线绣菊(Spiraea spp. )
等[22] .
1郾 2摇 数据源及前期处理
1郾 2郾 1 景观类型分布图 摇 利用 2010 年二类森林调
查资源图和小班数据库,将保护区分成 5 种景观类
型:针叶林、阔叶林、灌木、草地、其他(包括耕地、输
电用地、墓地、裸岩、工矿建设用地、道路用地等),
以 30 m伊30 m分辨率进行栅格化处理(图 1).
1郾 2郾 2 海拔等级分布图 摇 使用从美国地质勘探局
(USGS) 网站 ( http: / / eros. usgs. gov / # Find _ Date /
Products_and_Data_Available / MODIS)获取的 2007
年数字高程模型(DEM,分辨率 30 m)全球数据图
像,通过图像预处理,得到高程图,根据研究区海拔
等级分布频度,将海拔划分为 6 级:<1200、1200 ~
1400、1400 ~ 1600、1800 ~ 2000 和>2000 m,获得海
拔等级分布图.
1郾 2郾 3 人为活动分布图摇 对 2007 年 Spot 遥感影像
数据(分辨率 2. 5 m)进行目视解译,解译出居民点、
图 1摇 大青山自然保护区景观结构类型及分区
Fig. 1 摇 Landscape structure and sub鄄divisions of Daqingshan
Natural Reserve.
玉: 西区 West region; 域: 中区 Central region; 芋: 东区 East region.
下同 The same below. A: 针叶林 Coniferous forest; B: 阔叶林 Broad鄄
leaf forest; C: 灌木林 Shrubs; D: 草地 Grassland; E: 其他 Others.
8423 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
道路、墓地陵园、养殖场、旅游区、植物园、工业园区,
并进行野外踏察验证. 研究区内主要人为活动影响
源为:居民点、道路、其他影响源(包括生态养殖、生
态旅游、教育基地、陵墓、工矿企业)3 类.
1郾 2郾 4 自然分区图 摇 研究区呈东西狭长状,横跨纬
度近 3毅,东西自然条件有所差异,根据自然地貌以
及景观类型的分布情况,将研究区划分为西区、中区
和东区 3 个区域(图 1).
1郾 3摇 人为影响区和非影响区的划分
利用缓冲区分析方法,分别确定 3 种人为活动
影响源的范围,即针对居民点、道路、其他影响源,分
别设置 10 条 200 m宽缓冲区,计算相邻缓冲区内景
观面积组成之间的总体变异系数[23],根据该系数判
断人为影响的范围.
TVD =移
n
i = 1
| ai - ai忆 |
式中:TVD为总体变异系数;n 为景观类型数量;ai
为进行比较的相邻两个缓冲区中,前者的第 i 类景
观类型在总体景观中所占面积比例,ai忆为后者的第
i 类景观类型所占面积比例.
1郾 4摇 人为活动的空间分布
利用景观空间指数分别描述整个研究区以及
西、中、东 3 个区域内 3 种人为影响的空间分布,选
取的景观指数包括面积百分比(PLAND)、斑块密度
(PD)、边缘密度 ( ED)、平均斑块面积 ( AREA _
MN)、分维数指数(FRAC_MN)、欧氏距离(ENN_
MN)、香农多样性指数 ( SHDI ) 和聚集度指数
(AI) [24],使用 Fragstat 4. 1 软件计算.
统计 200 m海拔间隔范围内的分布面积、人为
活动影响区面积以及人为活动影响源面积.
1郾 5摇 人为影响的贡献率分析
针对每种人为影响源的独立影响区、两两相交
影响区和三者共同相交影响区,设计 9 种配对 t 检
验条件(表 2),对每对检验对象的景观变异系数进
行显著性分析,反映人为影响的作用程度,分析贡献
率排序[25] .
1郾 6摇 人为活动对景观结构的影响
分别在景观水平和类型水平上,计算每个区域
内人为影响区和非人为影响区的景观指数,选择的
景观指数为斑块面积比例 ( PLAND)、斑块密度
(PD)、边界密度 ( ED)、平均斑块面积 ( AREA _
MN)、平均分维数(FRAC_MN)、Simpson 均匀度指
数(SHEI)和聚集度指数(AI).利用人为影响区和非
影响区之间面积组成的变异程度,表达人为活动对
景观的影响程度.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 人为影响区的范围
以 3 种不同人为影响发生源为起点的相邻缓冲
区景观类型组成的总体变异系数结果显示(图 2),
居民点、道路、其他影响源的缓冲区间的变异系数分
别在 1400 ~ 1600、400 ~ 800、1000 ~ 1200 m 处开始
出现窄幅波动,即景观面积组成不再发生剧烈变化,
判定 3 种影响源的显著影响距离分别为 1600、800
和 1200 m.确定 3 个显著影响距离以内的缓冲区为
人为影响区,以外的范围为非影响区.
2郾 2摇 人为活动的空间分布
2郾 2郾 1 人为活动的空间结构特征摇 大青山自然保护
区人为活动情况为:居民区面积 10273. 4 hm2,占保
护区总面积的 2. 6% ,道路包括国道、县道、乡道,长
度共计 420 km,其他影响源面积 4280. 1 hm2,占保
护区总面积的 0. 1% .
摇 摇 由表 1 可以看出,就居民点而言,西区面积百分
比较大,呈小面积、离散的空间分布格局;中区居民
点面积比例最小,显示出部分斑块之间聚集程度大、
各个聚集的斑块群之间相隔较远的分布特点;东区
的居民点面积百分比最大,其他指数都介于另外两
区之间.就其他影响源而言,西区的面积百分比、平
均斑块面积、聚集度指数都最大,斑块密度最小,分
布较集中,因西区内该影响源主要为生态旅游,分布
在保护区的最西端,数量不多但较集中分布;中区的
面积百分比最小,平均斑块密度和欧氏距离最小,斑
块密度最大,空间上呈显著的离散分布状态,该区其
他影响源主要包括水库、生态教育基地、烈士陵园,
散布在区域各处;东区的面积百分比、斑块密度、平
图 2摇 3 种人为影响源影响下景观结构变异系数
Fig. 2摇 Landscape dissimilarities between adjacent buffer zones
under impact by each human activity.
942311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 孙雅辉等: 大青山自然保护区人为活动空间分布及其对景观格局的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 研究区 3 种人为活动的景观空间格局指数
Table 1摇 Indices of patch patterns of three human activities in the study area
区域
Area
影响类型摇 摇
Impact摇 摇
type摇 摇
面积百分比
PLAND
(% )
斑块密度
PD
(ind·
100 hm2)
边界密度
ED
(m·hm2)
平均斑块
面积
AREA_MN
(hm2)
分维数
指数
FRAC_MN
欧氏距离
ENN_MN
(m)
香农多样
性指数
SHDI
聚集度
指数
AI
整体 居民点 Settlement 2. 5 13. 44 6. 72 7. 43 1. 09 73. 20 6. 15 91. 73
Whole 其他影响源 Other 1. 7 2. 79 7. 03 35. 79 1. 07 69. 80 2. 53 97. 27
西区 居民点 Settlement 2. 4 28. 87 7. 97 3. 46 1. 08 71. 38 5. 54 89. 39
West 其他影响源 Other 5. 5 1. 91 7. 28 52. 44 1. 08 74. 72 1. 80 97. 69
中区 居民点 Settlement 2. 0 6. 79 4. 91 14. 73 1. 08 79. 86 4. 52 94. 60
Central 其他影响源 Other 0. 2 11. 71 0. 86 8. 54 1. 07 69. 63 1. 81 92. 96
东区 居民点 Settlement 3. 5 12. 46 8. 12 8. 03 1. 10 71. 81 5. 42 89. 96
East 其他影响源 Other 1. 2 2. 52 8. 15 39. 64 1. 07 68. 54 1. 87 97. 25
均斑块面积和聚合度指数都介于另外两个区之间.
道路有别于居民点和其他影响源,是一种线性影响
源,道路密度成为影响景观特征的重要指数,道路密
度的计算结果显示,整个研究区的道路密度为 0. 11
km·km-2,且在 3 个区内分布不均匀:中区道路密
度最大,为 0. 13 km·km-2,以乡道为主,多数道路
纵贯南北,基本没有形成道路网络;东区道路密
度次之,为 0. 1 km· km-2;西区最小,只有 0郾 07
km·km-2 .
2郾 2郾 2 人为活动的空间分布与海拔的关系摇 在保护
区内,1600 ~ 1800 m 海拔范围内面积最大,1400 ~
1600 m次之,两者共占全区总面积的 55% .在西区,
不同海拔等级面积分布均匀,1400 ~ 1600 m 面积比
例最大.中区的海拔分布面积与整个保护区的整体
分布类似.东区各个海拔等级面积均匀分布,海拔
800 ~ 2000 m 的面积最大, > 2000 m 的面积较小
(图 3).
摇 摇 人为活动影响区的面积分布显示,在整个研究
区内,人类活动主要分布在海拔 1400 ~ 1800 m范围
内,占人为活动及其缓冲区总面积的 58% ;西区的
人类活动主要分布于海拔 1400 ~ 1600 m范围内,占
西区人为影响区总面积的 50% ;东区主要分布于
1600 ~ 2000 m,占东区人为影响区总面积的 67% ;
人为活动在中区主要分布在较低海拔范围(1200 ~
1600 m),占中区人为影响区总面积的 51% .
从 3 个分区各个海拔梯度上对应的整体面积与
人为影响区面积的比例来看,西区和东区人为活动
受海拔影响程度小,相对而言,中区人为活动受海拔
影响程度大.
2郾 3摇 人为活动影响的贡献率
由表 2 可以看出,在整个研究区内,在任何重叠
区域里,其他影响源的影响均不显著,即因其他影
图 3摇 研究区不同海拔的面积分布
Fig. 3摇 Area distribution across the altitude belts in the study area.
郁: 保护区全境 Entire nature reserve. H1: 整体范围 Total zone; H2:
人为影响区 Impacted zone; H3: 人为活动影响源 Source zone of
human activities.
0523 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 2摇 优势人为影响类型的 t检验
Table 2摇 t鄄test of dominant human activities
检验对象
Test object
95%置信度区间 95% confidence interval of difference
整体
Whole
西区
West zone
中区
Central zone
东区
East zone
道路+居民点:道路 Road+Settlement: Road 0. 047 0. 393 0. 816 0. 024
居民点+道路:居民点 Settlement+Road: Settlement 0. 794 0. 028 0. 003 0. 315
道路+其他:道路 Road+Other: Road 0. 484 0. 034 0. 833 0. 749
其他+道路:其他 Other+Road: Other 0. 003 0. 512 0. 020 0. 063
居民点+其他:居民点 Settlement+Other: Settlement 0. 571 0. 018 0. 313 0. 156
其他+居民点:其他 Other+Settlement: Other 0. 007 0. 509 0. 032 0. 002
道路+其他+居民点:道路 Road+Other+Settlement: Road 0. 043 0. 382 0. 720 0. 192
居民点+其他+道路:居民点 Settlement+Other+Road: Settlement 0. 192 0. 015 0. 015 0. 099
其他+道路+居民点:其他 Other+Road+Settlement: Other 0. 007 0. 512 0. 005 0. 093
响源引起的人为干扰对周围景观结构的影响较小;
道路只在道路和其他影响源的缓冲区重叠区域中表
现为主导因素,当道路与居民点的缓冲区重叠时,有
居民点叠加的道路与独立道路的 t 检验结果显著,
说明两者中居民点起主导作用,道路对景观结构的
影响程度界于其他影响源和居民点之间.因此,人为
影响贡献率排序为:居民点>道路>其他影响源. 西
区 3 种影响源的贡献率排序为:其他影响源>道路>
居民点;中区为:道路>居民点>其他影响源;东区
为:居民点>道路>其他影响源.
2郾 4摇 人为活动对景观空间格局的影响
2郾 4郾 1 人为活动对景观面积组成的影响摇 研究区的
景观面积组成显示,除了裸岩等其他类型之外,有植
被覆盖的景观类型中,面积比例最大的是灌木林,为
31% ,其次是森林类型(针叶林与阔叶林),为 25% ,
草地最小,为 5% . 西区、中区的景观组成比例与整
个研究区相似,都以灌木林为主要类型.东区的景观
类型组成比例与另外两个区相比,差异较大,森林类
型面积比例最大,成为优势类型,达到 34% ,草地面
积比例也较大,为 20% .
在西区、中区和东区,人类活动影响区与非影响
区之间的变异系数分别为 0. 245、0. 239 和 0. 372,
可见东区的景观组成受人为影响最大,主要因为该
区居民点面积较大,农耕、畜牧生产活动驱动格局变
化.在中区,影响区与非影响区之间的变异系数最
小,该区居民区和其他活动面积非常小,相比之下,
道路密度较大,是该区景观组成变化的重要原因.西
区内影响区与非影响区之间的变异系数稍大于中
区,该区主要人为活动是其他影响源中的旅游开发,
包括景点旅游、生态种植旅游和生态运动旅游 3 类,
其中,生态种植旅游所占比例最大.
2郾 4郾 2 人为活动对景观空间结构的影响摇 在类型水
平上,在西区,相比非影响区,影响区内针叶林斑块
面积比例和平均斑块面积小幅增加,破碎化程度减
小,聚集程度增加,变幅都不超过 10% ,显示聚集分
布的倾向.在中区,斑块面积比例和平均斑块面积小
幅增加,聚集程度小幅减小,景观变化不明显. 在东
区,斑块面积比例和平均斑块面积减小,破碎化程度
变化很小,聚集程度减小,景观破碎化较为明显. 相
对而言,东区的针叶林的空间格局差异程度最大
(表 3).
对阔叶林来说,在西区,斑块面积比例大幅减
小,平均斑块面积和聚集程度增大,趋于聚集分布.
在中区,斑块面积比例和平均斑块面积减小,相比西
区,变化程度小,聚集程度降低,破碎度增加.东区的
情况与中区近似.
对灌木林来说,在西区,斑块面积比例和平均斑
块面积减小,破碎化程度降低,聚集程度增大. 在中
区,斑块面积比例和平均斑块面积减小,破碎化程度
增加,聚集度降低. 东区与西区近似,但平均斑块密
度增加.相对来看,灌木林在东区的聚集度增幅最
大,中区的聚集度增加程度最小.
草地在东区大范围分布,相比非影响区,人为活
动影响区内斑块面积比例和平均斑块面积明显增
加,聚合程度增加明显.
对其他用地来说,3 个区域的情况基本相同,表
现为斑块面积比例和平均斑块面积增加、破碎化程度
减小、聚合度增加,反映该种人为活动分布较为集中.
摇 摇 景观水平上格局指数显示(表 4),在西区和东
区,非影响区与影响区景观指数的差异特征较相似,
人为活动影响下,斑块面积比例明显增大,达到
40%以上,破碎化程度减小,多样性减小,聚集程度
增强.在中区,与非影响区相比,影响区的斑块面积
比例减小,破碎化程度增加,聚集程度增大,但变化
幅度不大,人为影响区与非影响区景观指数特征相
近 ,说明人为影响相对较小. 3个区域相比较,东区
152311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 孙雅辉等: 大青山自然保护区人为活动空间分布及其对景观格局的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 3摇 人为影响区与非影响区景观格局指数(类型水平)
Table 3摇 Indices of landscape pattern in affected / unaffected zones (class level)
区域
Area
景观类型
landscape
type
斑块面积比例
PLAND
(% )
斑块密度
PD
(ind·100 hm-2)
边界密度
ED
(m·hm-2)
平均斑块面积
AREA_MN
(hm2)
平均分维数
FRAC_MN
聚集度
AI
西区 影响区 1 1. 4 0. 21 3. 11 6. 72 1. 08 83. 09
West Affected 2 8. 8 1. 07 19. 32 8. 25 1. 10 83. 24
3 28. 9 0. 68 24. 95 42. 30 1. 09 93. 17
5 60. 9 0. 40 34. 91 151. 47 1. 08 95. 23
非影响区 1 1. 3 0. 29 3. 23 4. 32 1. 08 80. 33
Unaffected 2 17. 2 2. 24 41. 96 7. 65 1. 10 81. 37
3 32. 8 0. 75 39. 24 43. 91 1. 10 90. 44
5 48. 8 0. 79 36. 58 61. 84 1. 10 93. 32
中区 影响区 1 6. 4 0. 38 9. 91 16. 73 1. 09 88. 13
Central Affected 2 15. 9 1. 91 30. 89 8. 29 1. 08 84. 66
3 24. 6 1. 86 53. 86 19. 14 1. 10 87. 97
5 42. 0 1. 38 54. 52 30. 48 1. 09 89. 66
非影响区 1 4. 4 0. 28 6. 43 15. 47 1. 09 88. 30
Unaffected 2 24. 5 1. 63 41. 96 15. 08 1. 09 86. 74
3 39. 0 1. 73 52. 03 22. 50 1. 10 89. 42
5 32. 1 1. 45 50. 28 22. 17 1. 09 87. 60
东区 影响区 1 7. 6 0. 72 13. 67 10. 48 1. 08 86. 18
East Affected 2 23. 6 2. 28 40. 84 10. 39 1. 08 86. 71
3 16. 8 1. 12 30. 60 15. 01 1. 10 86. 04
4 22. 1 0. 28 20. 85 77. 81 1. 11 92. 69
5 29. 9 0. 93 40. 04 32. 00 1. 09 89. 62
非影响区 1 11. 8 0. 43 14. 74 27. 53 1. 09 89. 98
Unaffected 2 30. 6 2. 35 48. 32 13. 00 1. 08 87. 41
3 24. 6 2. 01 47. 70 12. 23 1. 10 84. 71
4 11. 6 0. 47 14. 89 24. 68 1. 10 89. 00
5 21. 4 1. 75 39. 42 12. 26 1. 10 85. 35
1) 针叶林 Coniferous forest; 2) 阔叶林 Broadleaf forest; 3) 灌木林 Shrubs; 4) 草地 Grassland; 5) 其他 Others.
表 4摇 人为影响区与非影响区景观格局指数(景观水平)
Table 4摇 Indices of landscape pattern in affected / unaffected zones ( landscape level)
区域
Area
斑块面积比例
PLAND
(% )
斑块密度
PD
(ind·100 hm-2)
边界密度
ED
(m·hm-2)
平均斑块面积
AREA_MN
(hm2)
平均分维数
FRAC_MN
Simpson
均匀度指数
SHEI
聚集度
AI
西区 影响区 Affected 71. 8 2. 36 41. 15 42. 39 1. 09 0. 93 93. 41
West 非影响区 Unaffected 28. 2 4. 07 60. 51 24. 56 1. 10 1. 07 90. 16
中区 影响区 Affected 48. 6 5. 54 74. 59 18. 05 1. 09 1. 20 88. 17
Central 非影响区 Unaffected 51. 4 5. 09 75. 35 19. 64 1. 09 1. 21 88. 13
东区 影响区 Affected 75. 4 5. 34 73. 00 18. 73 1. 09 1. 53 88. 75
East 非影响区 Unaffected 24. 6 7. 01 82. 54 14. 27 1. 09 1. 54 86. 79
和西区比中区的景观结构变化大,人为活动的影响
也大.
3 个区域的景观面积组成和结构特征都显示,
各个区域在人为活动影响下发生的变化方向和程度
有所差异.在西区,人为活动影响贡献最大的是其他
人为影响源,以生态旅游为主,该区为了改善旅游环
境,进行树木的种植、抚育,对于林木的健康生长有
一定的积极意义,人为影响区与非人为影响区之间
景观面积组成的变异系数为 0. 245.在中区,道路的
影响最大,相比来说居民点的分布也不集中,其他影
响源主要是水库、生态教育基地等公共资源,影响程
度没有生态旅游那么强烈,所以相较其他两个区域,
驱动景观变化的程度最小,人为影响区与非人为影
响区的景观变异系数为 0. 239.在东区,人为影响贡
2523 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
献最大的是居民点,影响区与非人为影响区的景观
变异系数为 0. 372.
3摇 讨摇 摇 论
在整个保护区范围内,3 种人为活动中,居民区
对周围景观结构的影响程度最高,其显著影响距离
为 1600 m,主要因为居民区存在时间久远,从事的
生产活动除了农耕,畜牧养殖也占有重要地位,但随
着保护区内生态移民工程的开展[26-28],人口密度将
逐渐减小,预计居民区作为人为影响类型的主导地
位将会降低. 道路对景观结构的显著影响距离为
800 m,影响不仅包括道路建设毁林占地,还包括道
路建成后绿化补植增加林地,两者综合作用出现这
种影响结果.其他影响源对景观结构的显著影响距
离为 1200 m,该类影响包含部分公众教育基地和旅
游区,这些项目的规划和审批有严格规定,预先控制
了影响的范围和程度,但此类影响出现的时间较短,
对景观结构影响的利弊可能尚未完全体现出来,该
影响距离也可能会随着游人流量等的变化而相应
变化.
本研究显示,西区以灌木林为优势类型,森林面
积比例小,以其他影响源为人类活动的主导类型,主
要分布于海拔 1400 ~ 1600 m范围内;其他影响源主
要是生态种植旅游,这种影响有双重作用,一方面必
要的旅游设施减少了林地总面积,另一方面林木种
植抚育也增加了部分林地斑块的面积和它们之间的
连通性,因此在制定管理和保护的政策时,需要综合
考虑两方面的影响,对经营理念新和经济能力强的
生态旅游项目,要在景观尺度上,结合所在地的地形
特点,优化景观结构,同时通过公众科普教育使当地
居民和旅游者接受生态保护的理念,形成公众主动
保护,发挥人类活动的积极正向作用.
中区面积在 3 个区中最大,平均海拔较低,也以
灌木林为优势类型,人为影响区占该区面积比例不
足 50% ,人为影响对整体景观结构的改变程度最
小,主要人为活动影响类型是道路,基本建在海拔
1200 ~ 1600 m 范围内. 道路的生态影响是线性的,
包括毁林占地以及路旁的林木补植.此外,还有一定
程度的景观和生境的分割作用,会导致景观破碎化、
影响野生动物种群特征和行为. 在该区内道路级别
多为乡道,行驶车辆的流量和速度会限制在一定范
围内,对道路两旁的景观影响相对较小,另外还可以
在道路上设置生态廊道或适当监测和更加严格地控
制交通流量来减轻这种负面影响.
东区是大青山与蒙古草原带相接的交错地带,
景观组成以草地为主,面积比例在 3 个区中最大,平
均海拔最高,人为影响对整体景观结构的改变程度
最大,主要人为活动影响类型是居民点,主要分布于
海拔 1600 ~ 2000 m,相比非影响区,人为影响区内
的草地斑块面积增加,聚合度增加.该区的居民生产
活动除了传统的农耕外,更多的是畜牧生产,为了可
持续发展,多采用轮牧的放牧方式,这样,居民点的
存在对草地的维护起到了积极作用,但另一方面也
导致了森林的斑块面积和聚集度都出现不同程度的
下降.按照政府对保护区内施行的生态移民工程规
划,居民点的影响将会逐渐递减,预计随着时间的推
移,居民点对景观结构的影响,尤其对草地和林地面
积和分布的影响会逐渐减少,但在此之前,可以在适
当范围内,引导发展能够提高居民点经济收入的项
目,将封堵变为疏导,将被动破坏变为主动保护,平
衡居民点对景观乃至生态系统的影响的利弊关系.
4摇 结摇 摇 论
大青山自然保护区内主要人为影像包括居民
点、道路、其他影响源,这 3 种人为活动的影响距离
分别为 1600、800 和 1200 m. 3 个分区中,西区、中
区、东区内主要人为活动的海拔分布分别为 1400 ~
1600、1200 ~ 1600 和 1600 ~ 2000 m.
大青山自然保护区 3 个分区中,西区、中区、东
区内景观格局的主要人为活动影响分别为其他影响
源、道路和居民点.人为活动对景观影响程度最大的
是东区,西区次之,中区最小.
大青山自然保护区 3 个分区中,人为活动对景
观格局的影响表现为:西区,针叶林、阔叶林、灌木林
均趋于聚集分布;中区,针叶林景观变化不明显,阔
叶林与灌木林聚集程度降低,破碎度增加;东区,针
叶林与阔叶林破碎度增加,灌木林与草地聚集度
增大.
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作者简介摇 孙雅辉,男,1982 年生,博士研究生.主要从事森
林生态、景观生态研究. E鄄mail: syh8822@ hotmail. com
责任编辑摇 杨摇 弘
4523 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷